Tempo (meteorologia)

Nota:Para outros significados, vejaTempo (desambiguação).

Tempestadepróxima àReserva do Garajau,Madeira.

Emmeteorologia,tempoé o estado daatmosferanum determinado momento, que pode ser interpretado sob as escalas convencionais que podem considerar a atmosfera como quente ou fria, úmida ou seca, calma ou tempestuosa, limpa ou nublada.A maior parte dos eventos meteorológicos ocorre natroposfera,a camada mais baixa da atmosfera terrestre. O tempo pode se referir, geralmente, às mudanças cotidianas natemperaturae naprecipitação,onde oclimaé o termo empregado para se referir às condições atmosféricas médias ao longo de um período mais prolongado de tempo.Quando o termo é usado sem nenhuma qualificação, "tempo" é entendido como sendo o tempo daTerra.

Os fenômenos meteorológicos ocorrem devido às diferenças de temperatura,pressão atmosféricaouumidade do arentre umamassa de are outra. Um dos principais motores de formação de eventos meteorológicos de escala global é a diferença do ângulo de radiação solar entre alinha do Equadore os polos e a consequente diferença de temperatura entre estas regiões: a região equatorial recebe a incidência solar diretamente, perpendicular à superfície, enquanto que as regiões polares recebem a incidência solar praticamente em paralelo à superfície, tornando aradiação solarmais difusa e com um poder menor de aquecimento. O intenso contraste de temperatura entre as regiões trópicas e polares geram ascorrentes de jatonas regiões temperadas, e as perturbações nessas correntes de jato podem vir a gerarciclones extratropicais.Devido ao eixo da Terra estar inclinado em relação ao plano orbital, o ângulo de incidência daluz solarvaria conforme o progresso do ano. Na superfície terrestre, a temperatura normalmente varia entre -40 °C e 40 °C anualmente. Por milênios, as mudanças na órbita terrestre afetam a quantidade e a distribuição da radiação solar recebida pela Terra e influenciam o clima em um longo prazo.

As diferenças da temperatura na superfície causam diferenças de pressão atmosférica. Altitudes altas são mais frias do que altitudes baixas devido às diferenças de calor nas diferenças da densidade da atmosfera. Aprevisão do tempoé a aplicação dameteorologiapara predizer o estado da atmosfera em um momento futuro próximo e em um determinado local. A atmosfera é umsistema caótico,e, portanto, pequenas mudanças na atmosfera podem se multiplicar e ter grandes efeitos no sistema como um todo. As tentativas humanas demanipulação do tempotêm ocorrido em toda a história, e há evidência de que a atividade humana, como aagriculturae aindústria,têm modificado inadvertidamente os padrões meteorológicos.

O estudo de como o tempo ocorre em outros planetas têm sido de ajuda no entendimento de como o tempo ocorre na Terra. Um famoso fenômeno meteorológico extraterrestre noSistema Solaré aGrande Mancha VermelhadeJúpiter,que se trata de umanticicloneque tem a existência conhecida por mais de 300 anos. Entretanto, o tempo não é limitado aos corpos planetários. Acoroa solarestá constantemente sendo perdida para o espaço, criando o que é essencialmente uma atmosfera muito tênua em torno doSol,que é a região conhecida como aheliosfera.O movimento de massa ejetada do Sol é conhecido comovento solar.

Causas

Nuvensmammatussobre aAustráliaem 2008

Na Terra, osfenômenos meteorológicosmais comuns incluem ovento,asnuvens,achuva,aneve,onevoeiroe astempestades de areia.Eventos meteorológicos menos comuns incluemdesastres naturais,comotornados,ciclones tropicaisetempestades de gelo.Praticamente todos os fenômenos meteorológicos cotidianos ocorrem natroposfera,a parte mais baixa da atmosfera terrestre. Manifestações meteorológicas podem ocorrer naestratosfera,a camada da atmosfera terrestre logo acima da troposfera, e tais eventos podem modificar os fenômenos ocorridos na troposfera, mas os mecanismos físicos envolvidos praticamente não são compreendidos atualmente.

Os fenômenos meteorológicos ocorrem devido às diferenças detemperatura,pressão atmosféricaeumidade do arentre umamassa de are outra. Estas diferenças podem ocorrer devido ao ângulo de incidência daradiação solar,que varia conforme alatitudee tem como consequência a diferença da quantidade de insolação por unidade de área na superfície. Em outras palavras, quanto mais longe a localidade estiver dalinha do Equador,menos insolação a localidade irá receber, pois o ângulo de incidência da radiação solar deixará de ser perpendicular à superfície e tenderá a decrescer conforme se avança em direção aos polos.O intenso contraste entre a temperatura nas regiões trópicas para as regiões polares causa a formação dascorrentes de jatosnas regiões de latitude média.Boa parte dos fenômenos meteorológicos ocorridos nestas regiões do planeta é devida à instabilidades das correntes de jatos, que podem levar à formação de eventos meteorológicos como osciclones extratropicais(devido à processosbaroclínicos).Os fenômenos meteorológicos ocorridos nas regiões trópicas, como asmonçõesoutempestadesorganizadas, como osciclones tropicais,são causadas por diferentes processos.

Devido ao eixo da Terra estar inclinado em relação ao plano orbital, aluz solarincide em diferentes ângulos conforme o progresso do ano. Em junho nohemisfério norte,o eixo de rotação da terra está inclinada em direção ao Sol, e o ângulo de incidência da radiação solar está mais perpendicular, além da duração do dia estar mais prolongada. Com isso, o hemisfério norte, em junho, tende a receber mais calor proveniente do Sol do que ohemisfério sul,distinguindo o período do ano conhecido comoverão.Em dezembro, o processo se inverte e o hemisfério norte recebe menos radiação solar, distinguindo esta época do ano como oinverno.O verão e o inverno são duas das quatroestações;os períodos intermediários são conhecidos comooutonoeprimavera.Por milênios, as mudanças nos parâmetros orbitais da Terra afetam a quantidade e a distribuição deradiação solarrecebida pela Terra e influenciam o clima em um longo prazo. Tais mudanças no clima podem ser periódicas, como osciclos de Milankovitch.

As mudanças na quantidade e distribuição na radiação solar podem ser causadas pela própria influência do tempo meteorológico, como a formação de zonas degradientede temperatura e de umidade do ar, e a consequente formação denuvense deprecipitação.Altitudes altas são mais frias do que altitudes baixas, o que é explicado pelogradiente adiabático,ou seja, quanto menor a densidade da atmosfera, menor a temperatura ambiente.Em escalas locais, as diferenças de temperatura podem ocorrer devido às diferenças de superfície, como osoceanos,florestas,geleirasou paisagens modificadas artificialmente. Tais superfícies têm diferentes características físicas, como arefletividade,aspereza ou umidade.

As diferenças de temperatura na superfície causam diferenças napressão atmosférica.Uma superfície quente aquece o ar logo acima, e essa massa de ar aquecida expande-se, diminuindo a pressão atmosférica e sua densidade.Ogradiente barométricohorizontal resultante acelera o ar de zonas dealta pressãopara zonas debaixa pressão,criando ovento,e a rotação da Terra causa então a curvatura das correntes de vento por meio daforça de Coriolis.Os sistemas meteorológicos simples assim formados podem exibircomportamento emergentepara produzirsistemas mais complexose assim produzir outros fenômenos meteorológicos. Exemplos de grande escala incluem acélula de Hadley,e um exemplo de escala menor inclui abrisa litorânea.

Aatmosferaé umsistema caótico,e, portanto, pequenas alterações no sistema podem ter grandes consequências do sistema como um todo.Isso dificulta a previsão do tempo de forma mais apurada para um período maior do que alguns dias no futuro, embora os meteorologistas estejam continuamente trabalhando para estender este limite por meio do estudo científico dameteorologia.É teoricamente impossível fazer previsões cotidianas úteis para um período maior do que duas semanas, impondo um limite superior para a capacidade da realização de previsões do tempo.

Ateoria do caosdiz que a menor variação de um sistema no ponto de partida pode crescer e evoluir, afetando o sistema como um todo após um período de tempo. Esta ideia é às vezes chamada deefeito borboleta,derivada da ideia de que o bater de asas de uma borboleta pode produzir grandes mudanças no estado da atmosfera. Devido à sensibilidade das pequenas mudanças, nunca é possível realizar previsões perfeitas do tempo.

Efeitos

Ver também:Biometeorologia

Enchentes noRio de Janeiroem abril de 2010. Grandes volumes de chuva podem afetar milhões de pessoas em um curto espaço de tempo.

O tempo tem sido de grande interferência, e às vezes direta, nahistória da humanidade.Ao lado demudanças climáticasque têm causado o deslocamento gradual de massas populacionais, como adesertificaçãodoOriente Médio,e a formação depontes terrestresdurante operíodo glacial,episódios detempo severotêm causado a migração, em escala menor, de massas populacionais, e com isso, ficaram registrados permanentemente na história da meteorologia e da população afetada. Um desses eventos meteorológicos extremos foi o impedimento do avanço das frotasmongóis,lideradas porKublai Khan,pelos ventos "Kamikaze"em 1281.A intenção de possessão daFlóridapelaFrançaveio a um fim em 1565 quando umfuracãodestruiu a frota naval francesa, permitindo assim que aEspanhaconquistasseFort Caroline.Mais recentemente, ofuracão Katrina,em2005,causou a saída permanente de mais de um milhão de pessoas dacosta do Golfo dos Estados Unidos,tornando-se a maiordiásporada história americana.

APequena Idade do Gelolevou a quebra na colheita e levou a grandes ondas defomenaEuropa.NaFinlândia,a fome de 1696-97 matou cerca de um terço da população.

Embora o tempo afete as pessoas de maneiras drásticas, também pode afetar de maneiras mais simples. O corpo humano é afetado negativamente por extremos na temperatura, umidade e vento.

Também, há interferência do tempo em outros seres vivos. Como por exemplo na população de insetos: identificou-se que a flutuação populacional da comunidade de besouros é regida predominantemente pelas variáveis temporais da região em que se encontram e que a sua presença é estacional e condicionada por parâmetros meteorológicos, principalmente insolação e umidade relativa do ar.

Previsão do tempo

Ver artigo principal:Previsão do tempo

Mapa meteorológico da Europa, mostrando o progresso barométrico datempestade de vento"Emma", em 3 de março de 2008

Aprevisão do tempoé uma das aplicações da meteorologia para prever o estado da atmosfera em um tempo futuro e em um determinado local. A humanidade tem tentado prever o tempo por milênios, mas a meteorologia começou a ser empregada para as previsões do tempo a partir do século XIX. As previsões meteorológicas são feitas através da coleta de dados sobre o estado atual da atmosfera terrestre, e com a compreensão científica dos processos atmosféricos para projetar como o tempo irá evoluir.

A plataforma principal para aprevisão numérica do tempoé a análise dapressão atmosféricae as causas de sua mudança, além de seus desdobramentos.Para isso, foram criadosmodelos meteorológicoscapazes de acompanhar o movimento das massas de ar com diferentes pressões atmosféricas, as suas relações (gradientesde pressão), além de associar a temperatura e aumidade do ar.Tais modelos meteorológicos são capazes de determinar o comportamento da atmosfera para um curto período de tempo no futuro.No entanto, não é possível, com a atual tecnologia, prever todos os desdobramentos da atmosfera; a atmosfera apresenta um comportamentocaótico,isto é, um pequeno fator, que pode ser menor do que a margem de erro dos dados numéricos, pode desencadear eventos imprevisíveis.Para minimizar tais erros, é necessário uma massiva coleta de dados numéricos, e as suas interconexões são processadas por supercomputadores. Entretanto, a dinâmica da atmosfera ainda não é totalmente compreendida, e a previsão torna-se cada vez mais imprecisa conforme se aumenta o período de tempo no futuro; os modelos meteorológicos atuais são capazes de prever certos eventos apenas em um período de quinze dias no futuro, e os modelos climáticos não podem prever eventos que poderão vir a ocorrer a mais de oito meses no futuro. Para amenizar os erros, vários modelos meteorológicos são usados em conjunto, estabelecendo-se um consenso entre estes modelos.

Há uma grande variedade de finalidades para a previsão do tempo. Os avisos de tempo severo são importantes para preservar a vida humana e a economia. As previsões baseadas na temperatura e precipitação são importantes na agricultura. A previsão da temperatura também é importante na previsão, por exemplo, da demanda da energia elétrica ou de água para os dias vindouros. O cotidiano das pessoas pode ser alterado conforme a previsão do tempo. As atividades ao ar livre, como aconstrução civil,também são influenciadas pela previsão do tempo.

Modificação do tempo

Apoluição do arpode causar modificações indesejadas no tempo, como a formação dachuva ácida

A aspiração damanipulação do tempoé evidente em toda a história humana: desde os rituais antigos para trazer chuva às plantações, até a intervenção dasForças Armadas dos Estados Unidos,batizada deOperação Popeye,uma tentativa de corromper a linha desuprimentos militarespor meio da tentativa da intensificação e alongamento da estaçãomonçonalnoVietnã do Norte.As tentativas de maior sucesso na manipulação do tempo envolveram asemeadura de nuvens;incluem técnicas de dispersão denevoeirosestratusbaixos realizadas pelos maiores aeroportos. Também podem incluir a tentativa da indução de uma maior precipitação de neve sobre as montanhas, além de técnicas para evitar ogranizo.Um exemplo recente de controle do tempo ocorreu durante asJogos Olímpicos de Verão de 2008.AChinadisparou 1 104 foguetes dispersores de chuva de 21 localidades dePequim,em uma tentativa de afastar qualquer área de chuva do local da Cerimônia de Abertura dos Jogos Olímpicos em 8 de agosto.

Embora haja evidências inconclusivas sobre a eficácia destas técnicas, há extensas evidências de que a atividade humana, como aagriculturae aindústria,resulta na modificação inadvertida do tempo:

• Achuva ácida,causada pela emissão dedióxido de enxofreeóxidos de nitrogêniona atmosfera, causa efeitos adversos emlagos de água doce,navegetaçãoe nas construções;
• Poluentes antropogênicos reduzem aqualidade do are avisibilidade.

Asmudanças climáticascausadas pelas atividades humanas que emitemgases do efeito estufapodem afetar a frequência de eventos meteorológicos extremos, comosecas,temperaturas extremas,enchentes,fortesventosetempestadesseveras.

Os efeitos da modificação inadvertida do tempo podem causar ameaças sérias a muitos aspectos da civilização, incluindoecossistemas,recursos naturais,produção agrícola,desenvolvimento econômicoe saúde humana.

Extremos

AEstação Vostok,no interior da Antártida. No inverno de 1983, a temperatura aos arredores da estação caiu para -89,2 °C

Na Terra, a temperatura varia normalmente entre -40 °C a 40 °C anualmente. A variedade de climas e latitudes no planeta pode oferecer extremos de temperatura que se situam fora da variação normal da temperatura. A temperatura do ar mais baixa já registrada na Terra é de -89,2 °C naEstação Vostok,Antártida,em 21 de julho de 1983. A temperatura mais alta do ar já registrada é de 57,7 °C emAl 'Aziziyah,Líbia,em 13 de setembro de 1922.A maior média anual de temperatura é de 34,4 °C emDallol,Etiópia.A menor média anual de temperatura é de -55,1 °C, também na Estação Vostok, Antártida.Mas a menor média anual de temperatura em uma localidade permanentemente habitada é de -19,7 °C emEureka,Canadá.

O tempo fora da Terra

A Grande Mancha Vermelha de Júpiter

O estudo de como o tempo ocorre em outros planetas tem sido visto como útil no entendimento de como o tempo ocorre na Terra.O tempo em outros planetas segue muitos dos mesmos princípios físicos do tempo na Terra, mas ocorre em diferentes escalas e em atmosferas de diferentes composições. A missãoCassini-HuygensparaTitãdescobriu nuvens formadas demetanoouetanoque se precipitam em metano líquido ou em outroscompostos orgânicos.A atmosfera terrestre inclui seis zonas de circulação latitudinais, três em cada hemisfério.Em contraste,Júpiterparece possuir muitas de tais zonas de circulação, claramente visíveis devido às diferenças latitudinais de coloração da atmosfera.Titã tem apenas uma corrente de jato, situada aos arredores do paralelo 50°N do satélite,enquanto queVênustem apenas uma única corrente de jato perto do seu equador.

Uma das mais famosas manifestações meteorológicas fora da Terra é aGrande Mancha Vermelhade Júpiter, que se trata de um imensoanticicloneque tem a sua existência comprovada por mais de 300 anos.Em outrosplanetas gasosos,a ausência de superfícies sólidas permite que o vento alcance enormes velocidades: rajadas de mais de 600 metros por segundo (cerca de 2 100 km/h) foram medidas emNetuno.Isto criou um quebra-cabeças para oscientistas planetares.O tempo é basicamente criado pela energia solar, e Netuno recebe apenas cerca de 1/900 da energia recebida pela Terra, mesmo assim a intensidade do fenômeno meteorológico em Netuno é muito maior do que o observado na Terra.Os ventos mais fortes já registrados fora da Terra foram observados noplaneta extrassolarHD 189733 b,que se estima que tenha ventos que se movem a mais de 9 600 km/h.

O tempo no espaço

Aurora boreal

Ver artigo principal:Meteorologia do espaço

O tempo não está limitado aos limites planetários. Acoroa solarestá constantemente perdida para o espaço, criando o que é essencialmente uma atmosfera muito tênua em todo oSistema Solar.O movimento da massa ejetada pelo Sol é conhecido comovento solar.Inconsistências desses ventos e grandes eventos na superfície solar, como aejeção de massa coronal,formam sistemas que têm características análogas aos sistemas meteorológicos convencionais (como o vento e pressão atmosférica) e é conhecido geralmente comotempo espacial.Ejeções de massa coronal foram detectados tão longe do Sol quantoSaturno.A atividade desses sistemas meteorológicos espaciais pode afetaratmosferasplanetárias e ocasionalmente as superfícies. A interação do vento solar como a atmosfera terrestre pode produzir espetacularesauroras polares,entretanto pode danificar sistemas elétricos sensíveis comolinhas de transmissãoe sinais derádio.

Ver também

• Estação meteorológica
• Clima